中宁大青山节水项目灌溉规划设计说明永大路.docx
《中宁大青山节水项目灌溉规划设计说明永大路.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中宁大青山节水项目灌溉规划设计说明永大路.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
中宁大青山节水项目灌溉规划设计说明永大路
中宁大青山节水项目灌溉规划设计说明
（永大路）
宁
夏
林
业
研
究
所
2010年1月12日
中宁大青山节水项目灌溉规划设计说明（永大路）
一、概况
中卫市位于宁夏回族自治区中部，南连宁夏西吉县、同心县，东以牛首山为界，与吴忠市的青铜峡、利通区隔山相望，西邻甘肃省靖远县，北与内蒙古阿拉善左旗接壤，地处北纬36°06′～37°50′，东经104°17′～106°10′之间。
辖一区两县（城区、中宁、海原），总面积1.7万km2，山区面积1.47万km2，占总土地面积的86.47%；人口102万人，农村人口85.63万人。
中宁县大青山高效节水补灌工程位于中宁县南部，属宁夏中部干旱带边缘，东接香山，西邻长山头，南靠中宁喊叫水乡，北为中宁县城。
大青山是中宁县南部的贫困地区，十年九旱，粮食产量低而不稳，农民生活、生产条件极为恶劣。
现状人均纯收入不到1860元，经济条件较差。
项目区内为荒漠地带，但自然条件十分有利于硒砂瓜的生长，土地压砂，保墒性好，昼夜温差大，有利于硒砂瓜糖分的积累，邻近地区生产的硒砂瓜果大，色泽鲜美，香气浓郁，以其甘甜、味纯、无污染、无公害被誉为上品，远销全国各大中城市，深受消费者青睐，已经形成了绿色食品的品牌优势，是项目区增加农民收入的有效途径。
硒砂瓜产业已成为中卫市八大优势特色产业之首。
二、项目基本条件
1.自然概况
该项目区位于中宁县南部的宽口井沟以南，中卫山羊场以北，同心扬水三干渠以东，大青山西麓的山坡地。
海拔1340～1600m。
地形坡度一般仅为2～5%，有利于进一步开发利用。
土壤以灰钙土为主，成土母质为黄土，土层厚度0.5～5m，土壤有机质含量低,抗蚀力弱,透水性强,保水性差,但耕性良好，适宜硒砂瓜生长，种植硒砂瓜将产生良好的效益，发展潜力大；天然植被种类较少，群落结构简单，主要植被有狗尾草、莎草、芨芨草、沙蒿、苦豆子、水蓬等,天然植被覆盖度极低，一般在30%～40%之间。
2.社会经济现状
项目区涉及大战场、舟塔、新堡三个乡镇23个行政村，总人口2.3万人，涉及农户6700户。
项目区主要以种植小麦、糜谷等粮食作物和以胡麻、麻子为主的油料作物，广种薄收，产量低而不稳。
畜牧业以养羊为主，现状人均收入1860元，占全县平均收入的40%。
3.水文、气象
（1）流域概况
项目区位于宁夏中部干旱带的北部边缘，属中宁县南部，区域相对较平坦，为荒地草原区，光热资源丰富，但无地表常流水，属典型的资源性缺水地区，干旱是影响当地经济发展和农民增收的主要自然因素。
（2）气象
项目区为土丘陵沟壑区，日照比较充足，年平均日照时数为2400h左右，多年平均气温为8.4℃，≥10℃的有效积温为2804℃，无霜期145d，光热资源丰富。
（3）降水
项目区属宁夏中部干旱带北部边缘，具有典型的大陆性气候,风大沙多,干旱少雨,光热资源丰富,年均降雨量271.4mm，主要集中在6～9月份，占全年降水量的64.9%。
（4）水面蒸发
该流域多年平均水面蒸发量（E601型）1350mm，蒸降比为4.82。
4.交通电力概况
项目区北部有中郝高速公路、109国道、工程建设地点均有乡、村道路，交通便利，项目区电力资源充足，施工用电接引方便，为工程建设提供了便利的施工条件和能源保障。
二、设计依据
（1）《中华人民共和国水法》；
（2）《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288—99）。
（3）《节水灌溉技术规范》（SL207-98）；
（4）喷灌工程技术规范（GBJ85-85）；
（5）微灌工程技术规范（SL103-95）；
（6）压管道输水灌溉工程技术规范（SL/T153-95）；
（7）农田灌溉水质标准（GB5084—92）；
（8）喷灌与微灌工程技术管理规程（SL236-1999）；
（9）《泵站设计规范》（GB50265-97）；
三、项目建设条件
1.水利设施现状
项目区西部有同心扬水三干渠，渠旁建有的大青山一泵站3.0万m3（300m3/h）蓄水池，向大青山二泵站2.0万m3（215m3/h）蓄水池供水），二泵站再向1.5万m3（300m3/h）三号蓄水池供水。
北部有同心扬水花豹湾支渠和已建成的天景山3.0万m3蓄水池水源工程。
本次设计节水补灌总面积10414亩，其中，永大路南段（面积2356亩）设计使用天景山蓄水池水源。
大青山永大路北段（8058亩）设计使用大青山二泵站蓄水池和三号蓄水池供水。
2.项目建设必须有灌溉条件
项目区位于中宁县南部山区，降雨稀少，蒸发强烈，年均降雨量不足300毫米。
区域内无地表常流水利用，地表水资源主要为雨洪径流，难以利用；地下水储量稀少，且埋藏深，无利用价值。
况且植被以荒漠植被为主，植被的主要建群种是红砂，标志着当地土壤含水量较低，并且有一定的盐分含量。
本项目将对库区的生态环境进行绿化，必须要有灌溉条件，以保证植物的正常生长。
3.项目建设必须采取节水灌溉措施
水资源匮乏，项目区虽然靠近同心渠并建有蓄水池是，但是通过该渠引的水源是通过远距离、高扬程从黄河抽取的，水资源十分宝贵；目前该区域的农业建设用水基本上依赖于同心渠的水，天然降雨微不足道。
因此在枣瓜间作建设中必须采取节水灌溉措施，提高水资源的利用率。
由于地形起伏，如果采用常规的灌溉方式则需要平整土地，费时费工，所以本项目在建设期间和今后的运行管理期间应当采取以滴灌、小管出流、喷灌、管灌等方式为主的节水灌溉，这种灌溉方式不需要精细平整土地，不受地形限制。
四、水资源平衡分析
1.灌溉水利用系数
根据当地实际，本工程灌溉方式仍采用滴灌、喷灌、管灌方式灌溉，故田间水利用率较高；按照节水灌溉技术规范（SL207-98），滴灌灌溉水利用系数取0.9，喷灌灌溉水利用系数取0.85，管灌灌溉水利用系数取0.85。
2.作物种植结构
项目区规划采用节水灌溉技术发展枣树、压沙瓜和枣瓜间作1.04万亩。
3.水量平衡分析
本项目西片水源为宁夏固海扬水灌区的同心三干渠，该段渠道在中宁县的灌溉任务为6.5万亩，分配给中宁县的水量约为4095万m3。
灌区内主要种植作物为油葵、麦套玉米、枸杞等作物，其中麦套玉米面积最大，占75％以上。
为了保证硒砂瓜补灌用水，项目规划初期，中宁县政府决定在项目区通过调整作物种植结构，压缩麦套玉米种植面积18000亩，发展种植单种玉米，节约水量，为项目区枣瓜补灌提供水量保证。
仅此一项，每年每亩节约灌溉水量110m3，总节约水量198万m3，远远大于整个项目区总需水量155.5万m3，可以满足项目区用水。
但是难以错开补灌与灌区作物灌水高峰期，特别是硒砂瓜膨大期。
根据管理处提供的配水计划，在此期间，可分配给补灌工程的引水流量为0.15m3/s,小于西片的设计引水流量0.224m3/s，只能通过新建蓄水池，提前将不足水量蓄积起来，通过蓄水池的调蓄作用，避开项目区用水高峰期，保证硒砂瓜适时补灌用水。
五、节水灌溉工程系统规划
项目区水资源匮乏，天然降雨微不足道，农业建设用水基本上依赖于同心渠的水。
由于通过远距离、高扬程提取黄河水，水资源十分宝贵；因此在生态建设中必须采取节水灌溉措施，提高水资源的利用率。
由于地形起伏，如果采用常规的灌溉方式则需要平整土地，费时费工，所以本项目在建设和今后的运行管理上应当采取以滴灌、小管出流喷灌和管灌等方式为主的灌溉方式，这种灌溉方式不需要精细平整土地，不受地形限制。
灌溉系统是保证生态经济林和压沙瓜种植成败的关键工程。
1.灌溉水源
水源来自引黄渠水，水样pH值8.7，矿化度0.6左右，符合农林灌溉要求。
2.规划设计原则
（1）在满足作物需水的前提下节水，从设计上最大限度的保证设备安全；
（2）管网布置多方案比较，尽量降低工程造价。
（3）设计要方便施工，运行操作简单。
（4）设计充分考虑节水，尽量降低灌溉系统造价及运行费用。
（5）设计充分考虑冬季管道排水问题。
3.灌溉工程规划范围及内容
中宁县大青山高效节水补灌工程位于中宁县南部，属宁夏中部干旱带边缘，东接香山，西邻长山头，南靠中宁喊叫水乡，北为中宁县城。
项目实施是以15公里长永大路两侧各500米内的区域内，涉及大战场、舟塔、新堡三个乡镇23个行政村，总人口2.3万人，涉及农户6700户。
设计节水灌溉总面积为10414亩，分八个区，设滴灌、喷灌、管灌三种灌溉方式。
其中，采用节水滴灌灌溉面积为7123亩，移动喷灌灌溉面积为2306亩，管灌灌溉面积为985亩。
具体分区及面积见下表。
分区
面积（亩）
设计流量
（立方米/小时）
灌溉方式
灌水器流量
种植作物
1
2356
100
滴灌
8.4升/小时
枣树
2
1010
100
喷灌
3-5立方米/小时
压沙瓜
3
2046
100
滴灌
8.4升/小时
枣树
4
1720
100
滴灌
8.4升/小时
枣树
5
985
100
管灌
5立方米/小时
压沙瓜
6
1296
100
喷灌
3-5立方米/小时
压沙瓜
7
194
100
滴灌
8.4升/小时
枣树
8
807
小管出流滴灌
4/8升/小时
压沙瓜、枣树
合计
10414
700
（1）灌溉规划范围：
永大路两侧各500米内枣树、压沙瓜及枣瓜间作区。
（2）灌溉规划内容：
枣树滴灌、压沙瓜喷灌、压沙瓜管灌、枣瓜间作小管出流滴灌设计。
（3）灌溉单元划分及灌溉方式：
根据规划功能分区、地形高差及地块形状、大小等，划分灌溉分区，选择灌溉方式。
1）永大路两侧枣树种植区：
设计使用以色列滴灌灌溉，节水，管理方便；
2）永大路两侧压沙瓜种植区：
由于种植区内先前已有主支干管及配套的蓄水池，因此，设计采用管灌、喷灌灌溉，工程造价低、抗堵塞，对水质要求较低；
3）永大路枣瓜间作示范区：
设计使用小管出流滴灌灌溉，节水、抗堵塞，管理方便；
4.灌溉系统规划设计参数
（1）蒸发耗水量的确定
项目区属宁夏中部干旱带北部边缘，具有典型的大陆性气候,风大沙多,干旱少雨,光热资源丰富,年均降雨量271.4mm（降水量月分配见表），主要集中在6～9月份，占全年降水量的64.9%。
降水量月分配表单位：
mm
降水量
1
月
2
月
3
月
4
月
5
月
6
月
7
月
8
月
9
月
10
月
11
月
12
月
全
年
多年平均
1.5
3.6
9.8
17.5
30.7
32.2
43.1
65.9
39
20.2
6.2
1.7
271.4
P=50%
0
2.2
7.2
14.2
26.8
29
52.3
63.4
38.7
18.8
5.3
0
257.9
P=75%
0
0.5
1.3
13.8
12.8
16.8
40.5
49
48.9
22.7
2.7
0
207
该流域多年平均水面蒸发量（E601型）1350mm，蒸降比为4.82。
水面蒸发逐月分配见表。
流域逐月蒸发量表单位：
mm
水面蒸发
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
多年平均
40.7
47.8
93.2
155
196.5
201.9
180.6
百分比（%）
3.0
3.5
11.5
14.6
15.0
13.4
11.3
水面蒸发
8月
9月
10月
11月
12月
全年
多年平均
152.5
104
82.8
54
41
1350
百分比（%）
11.3
7.7
6.1
4
3.0
100
（2）设计保证率：
按《灌溉与排水工程设计规范GB50288-99》中规定，本次设计中节灌设计灌溉保证率为90％；
5.灌溉制度
（1）灌水方式和灌水量：
1）砂地硒砂瓜管灌：
根据《砂地硒砂瓜种植及灌溉技术》，并结合本灌区地处干旱带并以旱作为主的地区及补灌经验，硒砂瓜每株每次补水20公斤，每亩每次补水4.44方。
本工程灌水技术采用作物根部灌溉方式。
利用田间分支管道的给水栓接水轮带管灌的灌水方式，田间分支管道每天灌水时间只计白天，按10小时计，晚间向田间蓄水池蓄水，田间配水管道采用轮灌的灌水方式，硒砂瓜种植密度为2×1.5米，最小灌水周期10天。
2）硒枣瓜移动喷灌：
砂地硒砂瓜喷灌：
根据《砂地硒砂瓜种植及灌溉技术》，并结合本灌区地处干旱带并以旱作为主的地区及补灌经验，硒砂瓜喷灌每亩每次补水10（15mm）方。
本工程灌水技术采用作物根部灌溉方式。
利用田间分支管道的给水栓接水轮带管灌或喷灌的灌水方式，田间分支管道每天灌水时间只计白天，按10小时计，晚间向田间蓄水池蓄水，田间配水管道采用轮灌的灌水方式，硒砂瓜种植密度为2×1.5米，每个轮灌区灌水时间为5小时，最小灌水周期15天。
3）砂地硒枣瓜间作滴灌：
根据《砂地硒砂瓜种植及灌溉技术》，并结合本灌区地处干旱带并以旱作为主的地区及补灌经验，硒砂瓜每株每次补水20公斤，枣树每株每次补水100公斤，每亩每次补水4.44方。
硒砂瓜采用4L/h小管出流稳流器进行滴灌，枣树采用10L/h小管出流稳流器进行滴灌（每棵树二个稳流器），每天灌水时间按16小时计，采用轮灌的灌水方式，硒砂瓜种植密度为2×1.5米，枣树种植密度为3×6米，每个轮灌区灌水时间为5小时，最小灌水周期10天。
4）枣树滴灌：
根据枣树种植密度、需水量，结合本灌区地处干旱带并以旱作为主的地区及补灌经验，枣树每株每次补水100公斤，每亩每次每次补水3.7方，本工程灌水技术采用作物根部灌溉方式，采用8.4L/h以色列KDF压力补偿管上式滴头进行滴灌灌水，每天灌水时间按16小时计，采用轮灌的灌水方式，枣树种植密度为3×6米，每个轮灌区灌水时间为12小时，最小灌水周期5天。
（2）灌水次数及灌水定额：
根据项目区群众多年硒砂瓜补灌经验和《硒砂瓜种植及灌溉技术》，瓜穴株、株行距为1.5m×2m，每亩穴数为222穴。
硒砂瓜播种-成熟期（4月15日～7月15日）合计90d。
全生育期共需补灌5次，硒砂瓜主要补灌期分别为播种前期（4月15日～4月30日）、保苗期（5月1日～5月15日）、扯蔓期（5月16日～5月31日）、坐果期（6月1日～6月15日），膨大期（6月16日～6月30日），其中播种前期和膨大期补水最为重要。
根据项目区群众补灌经验，硒砂瓜每株每次补水20公斤，每亩灌水定额取4.44m3/亩，灌溉定额为22.2m3。
枣树每亩穴数为37株，全生育期共需补灌20次，每株每次补水100公斤，每亩灌水定额取3.7m3/亩，灌溉定额为74m3。
（2）灌水周期：
硒砂瓜管灌、滴灌最短灌水周期为膨大期的10d。
硒砂瓜喷灌最短灌水周期为膨大期的15d，枣树最短的灌水周期为膨大期的5d。
（3）需水量：
项目区补溉面积1.04万亩。
其中，硒砂瓜管灌面积985亩，硒砂瓜管灌灌溉定额22.2m3/亩，每次净需水量为2.1687万m3，毛需水量为2.5725万m3，5次补灌共需水量12.8629万m3。
硒砂瓜喷灌面积2306亩，硒砂瓜喷灌灌溉定额22.2m3/亩，
硒砂瓜小管出流滴灌面积807亩，硒砂瓜滴灌定额22.2m3/亩，每次净需水量为1.7915万m3，毛需水量为1.9906万m3，5次补灌共需水量9.953万m3。
枣树滴灌面积6316亩，枣树滴灌定额3.7m3/亩，每次净需水量为2.3369万m3，毛需水量为2.5965万m3，20次补灌共需水量51.9万m3。
项目区补溉总水量为41.27万m3
zs
xgcl
gg
pg
6316
807
985
2306
6.管网布置、灌水器选择、设计流量、工作压力
（1）管网布置
项目区田间现有300方蓄水池，沿永大路两侧布置间距500米一座，主管从蓄水池出来后分为二支，垂直道路布置，支管垂直干管布置；灌溉干管从主管开口和主管共沟同向布置；
位于山坡的灌溉支管从干管上开口垂直等高线布置，毛管沿等高线布置。
本次设计输水干管采用预埋PVC管，管道耐压6-8Kg/cm3，管径选用φ110-φ200U-PVC管；输水支管亦采用预埋PVC管，管道耐压6Kg/cm3，管径选用φ75U-PVC管，经济、耐用施工工艺简便。
在过桥梁、沟渠通道等人工构造物时，改用敷设钢管的方式接续管道。
输水主、干、支管埋至管顶1.5米。
毛管采用Ф16PE管，毛管压力4kg，毛管最大铺设长度：
压力补偿滴头100米，小管出流稳流器50米。
枣树按株行距每行铺设一条毛管，毛管埋深30cm；西瓜按株行距行间铺设一条毛管，毛管埋深30cm，微管伸至瓜苗下。
为防止冬季冻害，入冬前对支管道排水，在全线支管道低洼处设排水井，部分支、毛管用气泵强排形成有效的排水系统。
（2）灌水器的选择
枣树种植区滴灌灌水器选用管上式压力补偿滴头，灌水器流量8.4L/h。
枣瓜间作小管出流滴灌灌水器选用4.0L/h稳流器。
压沙瓜喷灌灌水器选用5立方米/小时的喷枪。
压沙瓜管灌选用2寸给水栓软管灌溉。
（3）设计流量
按《微灌工程技术规范SL103-95》中规定，计算如下：
ηQt
A＝───────
10Ia
Ia＝Ea－P0
式中A——可灌面积，hm2；
Q——可供流量，m3／h；
la——设计供水强度，mm/d；
Ea——设计耗水强度，mm／d；
P0——有效降雨量，mm/d；
t——水源每日供水时数，h／d；
η——灌溉水利用系数。
经计算，设计流量为700方/小时。
（4）设计工作压力
根据国家《节水灌溉技术规范》中沿程水头损失的计算公式：
Hf=（f×L×Qm）/db=S0×L×QmS0=f/db
式中：
S0—比阻;f—摩阻系数;Q——管中流量立方米/小时；d—管内径毫米;L——管长米;m—流量指数;b—管径指数。
压力补偿滴灌二级首部设计工作压力为1-3公斤（包括过滤器0.5公斤水头损失）；
小管出流滴灌二级首部设计工作压力为2.5公斤（包括过滤器0.5公斤水头损失）；
喷灌设计工作压力为2.5-4.0公斤。
管灌设计工作压力为1.0-4.0公斤。
地形高差（m）：
最大30米。
则总水头为：
65米
7.水工建筑物设计
（1）管桥
给水管过洪沟使用防腐处理后钢管做管桥通过。
（2）过路
给水管过路使用防腐护套钢管穿过。
（3）控制阀们井设计
设一口田间二级保护池，以满足检修闸阀运行操作时的需要和过滤及减压设备的需要；在主、支管道低洼处设排水阀井。
（4）进排气阀井设计
除在二级首部布置进排气阀外，还应在主、支管道高凸处及主、支管道每隔500米安装进排器阀，以排除空气以及闸阀突然关闭时产生负压对管道可能引起的破坏。
进排气阀井选用φ110PVC井体，进排气阀选用1-2″排气阀。
（5）混凝土镇墩设计
在管道铺设方向及流量变化处或管件对接处设混凝土镇墩，用于固定管道，防止水锤破坏管道，外径200以上的主管设置镇墩高80cm，长宽均80cm，用C20混凝土，外径200以下的主管设置镇墩高50cm，长宽均50cm，用C20混凝土。
8．首部枢纽设计
灌溉系统的首部枢纽包括：
调压阀、过滤器、闸阀、逆止阀、进排气阀、压力表、电磁阀、控制器等。
工作原理：
先从主管道开口建二级首部保护池，通过调压阀调调整压力至所需压力，经过自动反冲洗过滤器，将灌溉水输送至各轮灌区，再通过电磁阀及单站控制器控制绿地灌溉。
各种设备选用如下：
4.6.6.1调压阀
根据该项目区各出口最高流量和灌溉设计扬程，确定选用调压阀规格。
4.66.2逆止阀
为防止绿化地管网中的水倒流污染主管道水质，需要在管道出口处布置逆止阀。
4.6.6.3压力表
在出口处布置压力表，检查二级首部工作压力。
4.6.6.4排气阀
在二级首部布置进排气阀，以排除空气以及闸阀突然关闭时产生负压对管道可能引起的破坏。
4.6.6.5过滤器
选用100目水利驱动自动反冲洗过滤器。
第五章投资概算
5.1编制原则
本项目投资估算依据《水利工程设计概（估）算编制规定》编制。
（1）主要材料价格及建筑工程单价与主体工程一致；
（2）管材单价依据当地市场价格水平确定。
5.2编制依据
（1）《水利水电设备安装工程预算定额》（中华人民共或和国水利部水总〔1999〕523号）；
（2）《水利建筑工程概算定额（上册）》（中华人民共或和国水利部水总〔2002〕116号）；
（3）《水利建筑工程概算定额（下册）》（中华人民共或和国水利部水总〔2002〕116号）；
（4）《水利水电设备安装工程概算定额》（中华人民共或和国水利部水总〔1999〕523号）；
（5）《水利工程设计概（估）算编制规定水总〔2002〕116号》
（6）《全国统一市政工程预算定额宁夏单位估价表（上）宁建（标）字〔2002〕7号》；
（7）《全国统一市政工程预算定额宁夏单位估价表（上）宁建（标）字〔2002〕7号》；
5.3编制方法
（1）本方案编制投资估算范围工程措施、植物措施、临时防治措施。
（2）本工程投资估算中所采用的单价已根据有关规定综合考虑了直接费、间接费和法定利润因素，即为综合单价；
（3）单项工程的投资由工程单价乘以工程量得出；
升级会员 